《备战浙江新高考一轮复习化学考点一遍过》考点20 含硅矿物与信息材料(原卷版)
考点 20 含硅矿物与信息材料
一、硅单质
1．硅在自然界中的存在
（1）存在形式：硅均为第Ⅳ A族元素，硅元素在自然界中只以化合态存在，主要存在于硅酸盐及岩
石中。地壳中含量居第二位，仅次于氧。
（2）晶体结构：正四面体构型的空间，网状结构。属原子晶体→硅晶体的熔点高，硬度大。
（3）导电性介于导体和绝缘体之间→可以作半导体材料
2．硅单质的化学性质及用途
常温下，性质稳定，与 O2、Cl2、HNO3、H2SO4都很难反应。
但常温下，Si 可以与 F2、氢氟酸、NaOH 溶液反应；加热或高温下能与 O2、Cl2等反应。
硅
3．硅的工业制法
（1）四氯化硅还原法
（2）三氯甲硅烷还原法制备高纯度硅(常用方法)
① 工艺流程
② 反应原理
SiO2+2C Si+2CO↑，
Si+3HCl SiHCl3+H2，
SiHCl3+H2Si+3HCl。
二、二氧化碳和二氧化硅的比较
物质 二氧化硅 二氧化碳
结构 四面体结构，不存在单个分子 直线形结构，存在单个 CO2分子
晶体类型 原子晶体 分子晶体
化学式 SiO2分子式：CO2
主要物理性质
硬度大、熔、沸点高，常温下为固
体，不溶于水
熔、沸点低，常温下为气体，微
溶于水
化
学
性
质
① 与水反应[
不反应[来源：学。科。网
Z。X。X。
CO2+H2O H2CO3[来源：学科网]
② 与酸反应
只与 HF 反应：
SiO2+4HF SiF4↑+2H2O
不反应
③ 与碱（NaOH）反
应
SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O(盛碱
液的试剂瓶用橡胶塞)
CO2少量：CO2+2NaOH
Na2CO3+H2O CO2足量：
CO2+NaOH NaHCO3
④ 与盐的反应
如与 Na2CO3反应：SiO2+Na2CO3
高温
Na2SiO3+CO2↑
如与 Ca(ClO)2反应：
Ca(ClO)2+CO2+H2O
CaCO3↓+2HClO
⑤ 与碱性氧化物反应
如与 CaO 反应：
SiO2+CaO
高温
CaSiO3
如与 Na2O反应：
CO2+Na2O===Na2CO3
用途
光导纤维、光学仪器、电子部件 灭火、人工降雨、制饮料、制碳
酸盐
注意：
玻璃中含有 SiO2，SiO2能够与碱液缓慢反应，带玻璃塞的玻璃试剂瓶一般都是磨砂口的，接触非常严
密，接触碱液时间长了会生成具有黏合性很强的 Na2SiO3水溶液，从而使瓶塞与瓶颈黏在一起，不易分开。
三、硅酸和硅酸盐
1．硅酸
（1）物理性质：硅酸难溶于水。
（2）化学性质
① 弱酸性：其酸性比碳酸弱，不能使紫色石蕊试液变红。与 NaOH 溶液反应的化学方程式为：
H2SiO3+2NaOH Na2SiO3+2H2O
向Na2SiO3溶液中通入少量 CO2的化学方程式：Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3。
② 不稳定性：受热易分解，化学方程式为 H2SiO3
△
SiO2+H2O
（3）制备：通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得，如 Na2SiO3溶液与盐酸反应：Na2SiO3+2HCl
H2SiO3↓+2NaCl
（4）用途：硅胶可用作干燥剂、催化剂的载体等。
2．硅酸与碳酸的比较
物质 硅酸 碳酸
化学式 H2SiO3H2CO3
酸酐 SiO2CO2
制法 Na2SiO3+2HCl H2SiO3↓+2NaCl CO2+H2O H2CO3
颜色与状态 白色、粉末状 无色液态，只存在于水溶液中
水溶性 不溶于水 只存在于水溶液中
酸性比较 弱 强
3．硅酸盐
（1）概念：由硅、氧和金属组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的主要成分。
（2）表示方法：硅酸盐矿物的成分复杂，多用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示它们的组成，如
硅酸 Na2SiO3可表示为 Na2O·SiO2，长石 KAlSi3O8可表示为：K2O·Al2O3·6SiO2。
4．硅酸钠
（1）物理性质：白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。。
（2）化学性质：
① 水解显碱性。
② 与酸性较硅酸强的酸反应，化学方程式分别为：
与盐酸反应：Na2SiO3+2HCl H2SiO3↓+2NaCl
与CO2的水溶液反应：Na2SiO3+CO2+H2O Na2CO3+H2SiO3↓
（3）用途：黏合剂（矿物胶），防腐剂，耐火阻燃材料。
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